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Singularidad desnuda

Muchos consideran que el desnudo singularidades como un problema fundamental y que debe estar siempre cubierto por un horizonte (hipótesis de la censura Cósmica). Pero, ¿por qué desnudo singularidades son realmente un problema?

Si tenemos en cuenta la electrodinámica y el potencial de Coulomb, tenemos una singularidad en $r=0$ pero la electrodinámica cuántica resuelve el problema. Teoría General de la relatividad de ser una teoría clásica tenemos también una singularidad y con la esperanza de que la gravedad cuántica va a eliminar. Pero no necesitamos necesariamente un horizonte.

En el clásico nivel, desnudo singularidades no debe asustarnos. ¿Por qué son siempre ignorada?

Editar después de la respuesta de John Rennie:

Gracias John Rennie por tu respuesta. Pero en realidad nos expresar exactamente la misma cosa. No estoy diciendo que una singularidad no es un problema, claro que lo es. Pero que la singularidad no es un problema dentro de una teoría clásica porque se espera o esperanza de que el problema será resuelto en el régimen cuántico.

Volviendo a mi ejemplo anterior, la electrodinámica clásica, nadie trata de ocultar una singularidad detrás de un horizonte, pero en la relatividad general tratamos de resolver el problema de la singularidad dentro de la teoría clásica. La "hipótesis de la censura Cósmica" intenta "resolver" (más exactamente ocultar) el problema dentro de la clásica régimen.

Mi pregunta entonces es, ¿por qué no pensar que una singularidad desnuda es una solución justa en la teoría clásica, pero con la singularidad desaparecería en el régimen cuántico sin que necesariamente la imposición de un horizonte en la teoría clásica.

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JRT Puntos 97

Su primera suposición es incorrecta. Clásica singularidades qué nos asustan, pero tenemos una solución para ese problema porque la mecánica cuántica modifica el clásico comportamiento en las distancias cortas. Para la relatividad general no hay tal red de seguridad que existe actualmente, aunque la mayoría de nosotros creemos que la mecánica cuántica va a quitar las singularidades en GR así.

Es un requisito básico para una teoría de que si queremos saber el estado de un sistema, a continuación, nuestra teoría puede predecir su evolución futura. Técnicamente esta propiedad de una teoría que se llama global hyperbolicity. Si una teoría no es globalmente hiperbólico, a continuación, la causalidad se rompe porque no podemos predecir lo que causa tendrá qué efecto.

El problema con una singularidad es que, mientras se puede calcular la trayectoria de un desploma partícula hasta el momento en que llega a la singularidad no podemos predecir lo que sucede en la singularidad o para cualquier momento posterior. Esto sucede porque la curvatura tiende a infinito a medida que nos acercamos a la singularidad y que no podemos hacer aritmética con el infinito.

No obstante, la singularidad está escondido detrás de un horizonte de sucesos la imprevisibilidad no importa porque todo lo que está detrás del horizonte está causalmente desconectados de nosotros - la imprevisibilidad nunca puede afectar a cualquier cosa que podemos observar. Pero si la singularidad no está detrás de un horizonte, es decir, desnudo, entonces lo que sucede allí puede y va a afectar a nosotros. Eso significa que nuestra teoría (GR) ya no es a nivel mundial hiperbólico y por lo tanto no se puede predecir el futuro. Estamos en problemas!

Esto también sucede en la física clásica, y utiliza el ejemplo del potencial de Coulomb. Si consideramos una carga positiva y negativa en un choque directo, claro, entonces sus ecuaciones de movimiento también se convierten en singular cuando la distancia entre ellos cae a cero, y no hay manera de calcular lo que sucede después. Pero, por supuesto, sabemos que tenemos que recurrir a la teoría cuántica de campos en distancias muy cortas, y esto elimina la singularidad. El pánico.

El problema es que la mecánica cuántica no (en la actualidad) vienen a nuestro rescate en GR debido a que no tenemos la teoría de la gravedad cuántica. Como mencioné al inicio, dudo que iba a encontrar un físico teórico que realmente cree que las singularidades existen - todos pensamos en algún tipo de efecto cuántico va a quitar. Pero esto es sólo una ilusión y que no existe evidencia para apoyarla.

Hay un punto final acerca de la causalidad. GR es simétrica, y eso significa que si no podemos predecir lo que sucede para las partículas de golpear a una singularidad que también significa que no podemos predecir lo que sale de la singularidad. Si observamos una singularidad desnuda simplemente no podría decir lo que iba a hacer a continuación.

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MRA Puntos 546

También vale la pena señalar que las soluciones de agujero negro con singularidades desnudas tienden a tener otras patologías, como curvas cerradas temporales, que no involucran directamente la singularidad, e incluso si eliminara la singularidad con un parche, estas otras patologías permanecerían.

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